DE2936701A1

DE2936701A1 - Automatisch fokussierbares binokulares optisches system

Info

Publication number: DE2936701A1
Application number: DE19792936701
Authority: DE
Inventors: Isao Ishibai; Kunimitsu Kobayashi
Original assignee: Hoya Corp
Current assignee: Hoya Corp
Priority date: 1978-09-11
Filing date: 1979-09-11
Publication date: 1980-03-13
Also published as: JPS59802B2; GB2030725B; FR2435733A1; US4293187A; GB2030725A; JPS5538532A; FR2435733B1; DE2936701C2

Description

HOFFMANN · EITLK Λ PVRTNER

DR. ING. E. HOFFMANN (1930197«) . Dl PL.-I N G. W. E ITlE · D λ. R E R. NAT. K. HO FFMANN ■ Dl Pl.-ING. W. IEHN

DIPL.-ING. K. FOCHSlE · DR. RER. NAT. B. HANSEN ARABELLASTRASSE 4 (STERNHAUS] · D-8000 MÖNCHEN 81 · TELEFON (089) 91 tOS7 ■ TELEX 05-29619 (PATHE)

- 4 - 32 504

Hoya Corporation
Tokyo / Japan

Automatisch fokussierbares binokulares optisches System

Die Erfindung bezieht sich auf ein binokulares optisches System.

Auf herkömmliche Weise wird ein Einstellring für Okulare (bei Binokulare zwei Okulare) von Hand gedreht, um für das Fokussieren den vorderen Brennpunkt jedes Okulars und eine Brennebene eines jeden Objektivs miteinander in Überdeckung zu bringen. Entsprechend der vorliegenden Erfindung wird ein Paar von Objektiven auch als Abstandsmeß- und Anzeigesystem verwendet. Darüberhinaus sind eine bewegliche Reflektoreinrichtung und eine feste Reflektoreinrichtung in den jeweiligen optischen Wegen hinter den Objektivlinsen angeordnet. Durch die Reflektoreinrichtung ausgebildete versetzte Bilder werden miteinander in Deckung gebracht, indem die bewegliche Reflektoreinrichtung

030011/0952

hinsichtlich ihrer Lage versetzt wird. Die Okulare werden durch ein Signal bewegt, welches von der beweglichen Reflektoreinrichtung erzeugt wird, um dadurch ein automatisches Fokussieren vorzunehmen.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der in den Zeichnungen rein schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele. Es zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Ausführungsform der Erfindung und

Fig. 2 eine Draufsicht auf eine andere Ausführungsform der Erfindung.

Fig. 1 zeigt ein optisches System unter Verwendung halbtransparenter Reflektorspiegel als beweglichen Reflektor und festen Reflektor. Teile des Lichtflusses gelangen durch ein Paar von Objektiven 1, I¹, welche aus gekitteten Linsen L.,, L- bzw. L₁ ¹, L₂ ¹ bestehen. Diese Lichtflüsse werden durch einen bweglichen halbtransparenten Reflektorspiegel 2 und einen festen halbtransparenten Reflektorspiegel 2¹ abgezweigt. Jeder einzelne Lichtfluß durchläuft ein Prismensystem 6, 7 bzw. 6·, 7· zu Okularen 11 bzw. 11·. Die anderen von den Reflektorspiegeln reflektierten Lichtflüsse werden durch ein nicht-brennpunkt-optisches System L-, L. und L^', L₄ ¹ in einen Brennpunkt-Erfassungselement-Modul 5 bekannter Art geleitet.

Die Fortlaufrichtung des vom beweglichen Reflektorspiegel 2 reflektierten und durch das optische System L-, L. zum Modul 5 geleiteten Lichts wird durch die Bewegung des beweglichen Reflektorspiegels 2 verändert. Während der Veränderung,

03001 1/0952

wenn eine durch die Objektivlinsen 8 des Moduls durchlaufende Licht fokussierte Bildfläche 9 mit der Bildfläche 9· zusammenfällt, welches von dem anderen Licht fokussiert wird, das vom festen Reflektorspiegel 2¹ reflektiert wird und durch das optische System L~·, L · in den Modul 5 gelangt und in diesem die Objektivlinsen 8' passiert, wird vom Modul ein Signal erzeugt, gemäß dem die Okulare 11 und 11· so bewegt werden, daß die Positionen 10 und 10· entsprechend einem Winkel des beweglichen Reflektorspiegels fokussiert werden.

Wenn entsprechend bewegliche Linsen zum Einstellen der Brennweiten, im allgemeinen die Okulare 11 und 11·, durch Antrieb eines Mechanismus, beispielsweise eines Anhaltmotors, bewegt werden, kann das Binokular, beispielsweise ein Doppelfernrohr, automatisch fokussiert werden.

Bei allgemein üblichen Binokularen werden die resultierenden Brennweiten der Okulare entsprechend der Vergrößerung verändert. Daher verändert sich auch die Form der Binokulare. Entsprechend der Erfindung kann die resultierende Brennweite der Objektive verlängert werden, da die nichtfokussierenden optischen Systeme L,, L. und L-¹, L ' im optischen Entfernungsanzeigesystem angeordnet sind. Mit den außerhalb den von den Objektiven ausgehenden Lichtflüssen angeordneten Negativ-Linsengruppen L- und L~' ist daher die Vergrößerung der Binokulare entsprechend der Bewegung der Negativ-Linsengruppe veränderlich. Die Form der Binokulare entsprechend der vorliegenden Erfindung bleibt dabei im wesentlichen unverändert.

Die erwünschte Fokussierlinsenkonstruktion ist dabei wie folgt:

Für den Fall der Verwendung sowohl einer Negativ- und einer Positiv-Linsengruppe L₃ (L,·) und L. (L₄ ¹) müssen die Ver-

030011/0952

hältnisse folgendermaßen eingestellt werden:

0.2 f_a < If₂I < 1.Of₁,
0.7 f_t < I f₃/ < 2.Of₁

Für den Fall, daß nur eine Negativ-Linsengruppe L- (L-¹) verwendet wird, sind die Verhältnisse folgendermaßen:

0.5 f_a < j f₂| < 2.Of₁

Dabei ist:

f₁ die Brennweite des Okulars,

f₂ die Brennweite der Negativ-Linsengruppe L_ (L,¹)

und

f, die Brennweite der Positiv-Linsengruppe L. (L₄ ¹)

Fig. 2 zeigt eine zweite Ausführungsform entsprechend der Erfindung, bei der das bewegliche Reflektorsystem aus einem beweglichen Reflektorspiegel und einem Paar von Prismen besteht, von denen jedes eine halbtransparente Reflektorfläche aufweist. Der feste Reflektor besteht aus einem festen Reflektorspiegel und einem Paar von Prismen mit je einer halbtransparenten Reflektorfläche.

Das durch die Objektive 1 und I¹ gelangende Licht verläuft durch die Prismen 6 und 6' und wird in einen Lichtstrahl zu den Okularen 11 und 11' und in einen anderen Lichtstrahl zum Brennpunkterfassungselement-Modul 5 geleitet, und zwar durch halbtransparente Reflektorflächen 7a, 7a· der Prismen 7, 7·. Jeder Lichtstrahl wird vom beweglichen Reflektorspiegel 2 bzw. vom festen Reflektorspiegel 2¹ reflektiert. Die übrige Konstruktion entspricht der in Fig. 1 dargestellten

03001 1/0952

29367CM

Ausführungsform. Gleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.

Im allgemeinen sind bei Prismen-Binokularen die Objektive so getrennt, daß die Binokulare hinsichtlich ihrer Formgestalt sehr groß werden. Entsprechend der Erfindung ist jedoch der Fokussiermechanismus entsprechend Fig. 2 in der Nähe der Objektive angeordnet, um dadurch kompaktere Binokulare zu schaffen.

Die numerische Kennzeichnung des optischen Brennpunkterfassungssystems entsprechend der Erfindung ist wie folgt:

Der Krümmungsradius jeder Linse ist r^, r~, ...., r · Die mittlere Dicke jeder Linse ist d^, dp, ...., d · Der Brechungsindex des optischen Materials jeder Linse ist

Die Abbe-Zahl jeder Linse ist W₁, U>₂, ·«·, ^_k·

Objektiv-Linsengruppe 106.0 -83.0 -404.0

9.2 n_a 1.51680 W₁ 64.2

d₂ 3.8 n₂ 1.62004 V₂ 36.3

34.0

03001 1/0952

Negativ-Linsengruppe

r₄ -222.021

L₃ j d₄ 2.81 n₃ 1.67003 U₃ 47.2

₅ 68.544

d_c 42.214

Positive Linsengruppe

r₆ 164.844

r₇ -382.546

d₆ 5.411 n₄ 1.56384 U₄ 60.8

Wenn ein Anhaltmotor (Stop-up motor) für die Bewegung der Okulare verwendet wird, wird ein Entfernungsmeßanzeigemechanismus auf geeignete Weise ersielt.

03001 1/0952

Leerseite

Claims

ΗΟΓΓΛΓΛΛ'Ν · ΕΙΤΪΛ3 Λ PVRTAER

PAT E N TAN AVALTE

DR. INC. E. HOFFMANN (1930-1976) ■ Dl PL.-I N G. W. E ITlE · D R. R E R. NAT. K. M OFFMAN N ■ D I PL-1 N G. W. LE H N

DIPl.-ING. K. FOCHSlE · OR. RED. NAT. B. HANSEN ARABEUASTRASSE 4 (STERNHAUS) ■ D-8000 MO N C H E N 81 - TELEFON (089) 911087 ■ TELE X 05-29619 (PATH E)

32 504

Hoya Corporation
Tokyo / Japan

Automatisch fokussierbares binokulares optisches System

Patentansprüche :

Automatisch fokussierbares binokulares optisches System, dadurch gekennzeichnet , daß ein Paar von Objektiven (1, I¹) auch als optisches Ep.tfernungseinstelisystem verwendet wird, daß ein beweglicher Reflektor (2) und ein fester Reflektor (2¹) im optischen Weg hinter den Objektiven (1. I¹) angeordnet sind, und daß zwei Bilder durch Bewegung des beweglichen Reflektorspiegels (2) durch die Reflektoreinrichtung in Deckung miteinander bringbar sind.
2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der bewegliche Reflektor ein halbtransparenter Reflektorspiegel (2) ist.

030011/0952
3. System nach einem der Ansprüche 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die bewegliche Reflektoreinrichtung aus einem beweglichen Reflektorspiegel (2) und einem Paar von Prismen (6, 7) mit einer halbtransparenten Oberfläche und einem festen Reflektor besteht, welcher sich aus einem festen Reflektorspiegel (2·) und einem Paar von Prismen (6¹, 7·) zusammensetzt, die eine halbtransparente Oberfläche haben.
4. System nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß nichtfokussierende optische Systeme (L3, L4; L3¹, L4¹) in den von der Reflektoreinrichtung reflektierten optischen Wegen angeordnet sind, wobei diese nichtfokussierenden optischen Systeme aus einer negativen Linsengruppe (L3, L3¹) oder dieser negativen Linsengruppe und einer positiven Linsengruppe (L4, L4¹) bestehen und daß ein Brennpunkterfassungselement-Modul (5) vorgesehen ist, um die fokussierende Stellung des optischen, binokularen Systems zu erfassen.
5. System nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das optische Entfernungsmeß- und Anzeigesystem folgende Konstruktionsdaten aufweist:

Objektiv-Linsengruppe

_t 9.2 n_a 1.51680 W₁ 64.2

d₂ 3.8 n₂ 1.62004 l>₂ 36.3 34.0

030011/0952

Negativ-Linsengruppe

' r₄ -222.021

d₄ 2.81 n₃ 1.67003 V₃ 47.2 68.544

d_r 42.214

Positiv-Linsengruppe

r₆ 164.844

r_? -382.546

d_c 5.411 n. 1.56384 V. 60.8 b 4

Die Bedeutung der einzelnen Bezeichnungen ergibt sich aus der Beschreibung.

030011/0952